استخراج اورانیوم از آب دریا

مدت زمان طولانی است که دانشمندان دریافتند، اورانیوم محلول در آب دریا، با اکسیژن ترکیب و واکنشی شیمیایی انجام می دهد که تشکیل یون های اورانیل با بار مثبت می دهند. استخراج این یون های اورانیل باعث می شود تا فیبرهای پلاستیکی حاوی ترکیبی به نام آمیدوکسیم در آب دریا غوطه ور شوند. در واقع طی این فرایند یون های اورانیل به آمیدوکسیم می چسبند. هنگامی که این فیبر ترکیبی اشباع شد، پلاستیک به طور شیمیایی به عمل آزاد کردن اورانیل می پردازد و پس از آن باید اورانیوم به دست آمده برای مصرف راکتور تصفیه شود.

غلظت اورانیوم محلول در آب دریا، همچون یک دانه ریز نمک حل شده در یک لیتر آب بسیار ناچیز است. اما اقیانوس بسیار وسیع و گسترده است و اگر ما بتوانیم این مقادیر ناچیز را با هزینه قابل توجه و موثر استخراج کنیم، می توان گفت منبع نامحدود و بی پایانی از اورانیوم را در اختیار داریم.

به گفته پژوهشگران چگونگی عمل این رویکرد به پاسخ سه متغیر اصلی بستگی دارد که عبارتند از:

• چقدر اورانیل به فیبر می چسبد؟
• با چه سرعتی یون ها تسخیر شده و به فیبر می چسبند؟
• از این فیبرها چند بار می توان استفاده کرد؟

محققان دانشگاه استنفورد در مطالعات اخیر خود موفق شدند تا هر سه متغییر فوق را بهبود بخشند. با ارسال پالس های الکتریکی پایین، فیبر ترکیبی که به تازگی توسط محققان این دانشگاه ایجاد شد، خواص فیبرها تغییر کرده و در نتیجه یون های اورانیل بیشتری جمع آوری می شوند.

یی کوی، از دانشمندان علم مواد و از پژوهشگران این پروژه و یکی از نویسندگان مقاله "انرژی طبیعت" در رابطه با اورانیوم محلول در آب دریا و استخراج آن می گوید: غلظت اورانیوم محلول در آب دریا، همچون یک دانه ریز نمک حل شده در یک لیتر آب بسیار ناچیز است. اما اقیانوس بسیار وسیع و گسترده است و اگر ما بتوانیم این مقادیر ناچیز را با هزینه قابل توجه و موثر استخراج کنیم، می توان گفت منبع نامحدود و بی پایانی از اورانیوم را در اختیار داریم.

چونگ لیو، پژوهشگر دوره پسا دکترا و از اعضای این تیم تحقیقاتی نیز  به آزمایش این فیبرهای ترکیبی کربن – آمیدوکسیم استنفورد و مقایسه آن با فیبرهای آمیدوکسیم امروزی پرداخت. وی برای نخستین بار آزمایش کرد که هر کدام از انواع فیبرها، فیبرهای قدیمی استاندارد و فیبر جدید ترکیب، پیش از رسیدن به حد اشباع، چقدر اورانیل را جذب می کنند. او دریافت که در زمانی که فیبر قدیمی استاندارد به حد اشباع رسید، فیبر ترکیبی 9 برابر فیبر قدیمی استاندارد اورانیل جذب کرده و هنوز اشباع نشده است. قابل توجه است که فیبر الکتریکی رسانی شده در طول آزمایش یازده ساعت در آب های دریای خلیج هاف مون، سه بار اورانیل جذب کرده و اشباع شده، نزدیک به یک ساعت از استنفورد و سه برابر عمر مفید فیبرهای قدیمی استاندارد کار کرده است.

پروفسور استیون چو، فیزیکدان برنده جایزه نوبل و از اعضای این تیم پژوهشی در رابطه با تحقیقت انجام شده در جهت استخراج اورانیوم از آب دریا می گوید: تحقیقات انجام شده در جهت استخراج اورانیوم از آب دریا موازی با ایمنی راکتور و چالش زباله است. در این قرن، برای حل کسری برق نیاز است که از منابع موجود استفاده کرد. به اعتقاده من انرژی هسته ای باید بخشی از این منابع محسوب می شود و باید اطمینان پیدا کرد که دسترسی به اورانیوم بخشی از راه حل انرژی کربن –آزاد است.

نکته قابل توجه این است که انرژی هسته ای در حال حاضر 20 درصد از برق در ایالات متحده امریکا و 13 درصد از برق سراسر جهان را تولید می کند.

پروفسور چو در ادامه توضیحات خود اعلام کرد: ما برای پل زدن به سمت آینده سوخت فسیلی به انرژی هسته ای نیاز داریم. استخراج اورانیوم آب دریا مشکلات امنیتی استخراج اورانیوم زمینی را ندارد با این حال هنوز کارهای بسیاری برای انجام دادن در این حوزه وجود دارد.

 

ترجمه: فاطمه کردی

منبع: xinhua

No tags for this post.